鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1007次 | 2018年07月13日
盤點(diǎn)新能源汽車發(fā)展中三大主流技術(shù)
純電動(dòng)、混合動(dòng)力還燃料電池,我國新能源汽車站在十字路口徘徊不前,這次盤點(diǎn)三大技術(shù)流讓你洞悉新能源汽車。
前不久《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》出臺(tái),明確了我國新能源汽車的發(fā)展方向,但是眾多企業(yè)對(duì)于是發(fā)展混合動(dòng)力、純動(dòng)力還是代替能源車型還處在觀望狀態(tài),今天我們就來盤點(diǎn)一下新能源汽車發(fā)展中三大主流技術(shù)。
新能源汽車,顧名思義就是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源當(dāng)?shù)钠嚒.?dāng)前國際上發(fā)展的新能源汽車,有混合動(dòng)力車、替代能源車和燃料電池車三大主流技術(shù)。相對(duì)來說,日本汽車企業(yè)的混合動(dòng)力車開發(fā)技術(shù)和產(chǎn)品水平居世界領(lǐng)先,美國汽車企業(yè)以純電動(dòng)汽車為主,歐洲汽車企業(yè)則更關(guān)注燃料電池車。
純電動(dòng)汽車代表車型:日產(chǎn)聆風(fēng)
純電動(dòng)汽車領(lǐng)軍者:日產(chǎn)、通用
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
目前人們所說的電動(dòng)汽車多是指純電動(dòng)汽車,即是一種采用蓄電池作為動(dòng)力源的汽車。它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源,通過電池向電機(jī)提供電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動(dòng)汽車前進(jìn)。從外形上看,電動(dòng)汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別,區(qū)別主要在于動(dòng)力源及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。即純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī),蓄電池相當(dāng)于原來的油箱。
電動(dòng)汽車是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動(dòng)力源的汽車。純電動(dòng)本身不排放污染大氣的有害氣體,即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也比汽車尾氣有顯著減少。由于電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等,因此純電動(dòng)汽車成為了近幾年大熱的新能源汽車車型。
通用汽車開發(fā)研究的純電動(dòng)汽車,沃藍(lán)達(dá)在國際也取得了不俗的銷量。在國內(nèi),增程式的沃藍(lán)達(dá)盡管由于種種原因,一直未能和普羅大眾見面,只停留在政府采購和試運(yùn)營階段,但通用汽車對(duì)于純電動(dòng)汽車的開發(fā)依然走在了世界前列,鋰電池技術(shù)的開發(fā)也日漸成熟。2011年9月,通用汽車還與上汽簽署合作協(xié)議,共同研發(fā)新一代電動(dòng)車平臺(tái)。
日系汽車?yán)锶债a(chǎn)也在純電動(dòng)汽車開發(fā)上下足功夫,如日產(chǎn)的純電動(dòng)汽車聆風(fēng)就由鋰電池驅(qū)動(dòng),電池組的最大輸出功率可以達(dá)到90kW,電動(dòng)機(jī)的輸出功率則有80kW,扭矩峰值可以達(dá)到28Nm。這樣的參數(shù)可以確保良好的響應(yīng)速度和動(dòng)力性能,使車輛性能與傳統(tǒng)的汽油車相差無幾,而消費(fèi)者更能感受到區(qū)別于傳統(tǒng)汽車的,更加富有樂趣的駕駛體驗(yàn)。
純電動(dòng)汽車技術(shù)相對(duì)簡單成熟,只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。因此這類車型也是我國國內(nèi)自主品牌研發(fā)新能源汽車的主要類型。但目前蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量太少,制約了車輛的行駛里程,與混合動(dòng)力相比,電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套,而這不是一家企業(yè)能解決的,需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè),才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。因此基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及電池技術(shù)在一定程度上影響了純電動(dòng)汽車發(fā)展的進(jìn)程。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
混合動(dòng)力車代表車型:一汽豐田普銳斯
混合動(dòng)力車領(lǐng)軍者:豐田
混合動(dòng)力車一般同時(shí)擁有兩個(gè)心臟——“發(fā)動(dòng)機(jī)”和“電動(dòng)機(jī)”。在車輛啟動(dòng)、低速行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)由蓄電池驅(qū)動(dòng)獨(dú)立工作,輸出最大扭矩,快速起步。在一般行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)實(shí)際行駛狀況,自動(dòng)分配“直接驅(qū)動(dòng)車輪”和“發(fā)電”驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作這兩種動(dòng)力。在這個(gè)過程中,兩大動(dòng)力被精密分配,實(shí)現(xiàn)最佳能量效率。當(dāng)車輛需要強(qiáng)大的動(dòng)力輸出時(shí),蓄電池參與工作為電動(dòng)機(jī)供電,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力輸出,實(shí)現(xiàn)強(qiáng)勁順暢的加速性能。
混合動(dòng)力是指采用傳統(tǒng)燃料的同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國內(nèi)市場上,混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力,而國際市場上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。根據(jù)電機(jī)輸出功率在整個(gè)系統(tǒng)輸出功率中所占的比重,也就是常說的混合程度??煞譃槲⑿突旌蟿?dòng)力、輕度混合動(dòng)力、中度混合動(dòng)力,以及重度混合動(dòng)力。
混合動(dòng)力的這一軍團(tuán)的領(lǐng)軍者無疑是日本汽車企業(yè),而在世界混合動(dòng)力技術(shù)上,豐田又具有絕對(duì)的優(yōu)勢。包括豪華品牌雷克薩斯系列在內(nèi),截止到2011年,該公司混合動(dòng)力車的全球銷量已突破300萬輛,其中普銳斯占據(jù)著72%的銷量。
以一汽豐田普銳斯為首的混合動(dòng)力汽車都屬于重度混合,就是強(qiáng)混和動(dòng)力,其采用的是超高壓的啟動(dòng)電機(jī),電動(dòng)機(jī)占據(jù)整個(gè)車型功率輸出的比重甚至可以達(dá)到50%以上,由于很多時(shí)候電動(dòng)機(jī)都會(huì)參與到正常的車型驅(qū)動(dòng)過程中,因此節(jié)能效率更高。由于混合動(dòng)力汽車可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率,因此混合動(dòng)力車型具有低油耗,低排放的優(yōu)點(diǎn)。而內(nèi)燃機(jī)的存在又可以發(fā)電給電動(dòng)機(jī),從而保證車輛的長時(shí)間行駛,純電動(dòng)汽車行駛里程短的缺點(diǎn)在混合動(dòng)力車型這里就能夠輕松避免。但是混合動(dòng)力汽車也具有自身難以彌補(bǔ)的缺陷,就是長距離高速狀態(tài)下,由內(nèi)燃機(jī)直接提供動(dòng)力,基本起不到節(jié)能的作用。在石油資源日益稀缺的今天,混合動(dòng)力車型只能是作為我們沒有找到合適代替能源之前的過渡車型。
燃料電池車代表車型:奔馳B級(jí)F-CELL
燃料電池車領(lǐng)軍者:奔馳、大眾
燃料電池的工作原理與普通電池基本相同,也是通過電化學(xué)把物質(zhì)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。所不同的是,傳統(tǒng)電池是事先填充好內(nèi)部物質(zhì),化學(xué)反應(yīng)結(jié)束后,不能再釋放出電能;而燃料電池進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所需的物質(zhì)是由外部不斷填充的,中途供應(yīng)燃料,就能源源不斷地輸出電能和熱能。
燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用,而不是經(jīng)過燃燒。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛屬于零排放的汽車,燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2~3倍,因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車可以算的上是一種理想的新能源車輛。
近幾年來,燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展,而其中又以氫動(dòng)力汽車的技術(shù)最為成熟。無污染,零排放,儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢,讓氫動(dòng)力汽車成為了傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。而國內(nèi)國際各大汽車廠商也紛紛研制氫動(dòng)力燃料汽車作為新能源汽車推出市場。世界著名汽車制造廠,如奔馳集團(tuán)、福特、和大眾汽車公司都已經(jīng)宣布,將燃料電池汽車投放市場。以梅賽德斯-奔馳為例,推出的奔馳B級(jí)F-CELL,采用的就是新氫燃料電池,最大容量為1.4kWh,配備最大功率和最大扭矩分別為100kW和291Nm的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
燃料電池汽車最大的優(yōu)點(diǎn)就是是真正實(shí)現(xiàn)了零排放,零污染,而且儲(chǔ)量豐富,但與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車相比,氫動(dòng)力汽車成本太高。參考我國的消費(fèi)環(huán)境來說,這樣的車型,走進(jìn)尋常百姓家絕不是一朝一夕的事情。
各具利弊
我們不能不說三種技術(shù)各有千秋,幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。電曾經(jīng)被認(rèn)為是汽車的未來動(dòng)力,但蓄電池漫長的充電時(shí)間和龐大配套設(shè)施讓人漸漸對(duì)它興味索然。而目前的電與汽油合用的混合動(dòng)力車只能是暫時(shí)性地緩解能源危機(jī),只能減少但無法擺脫對(duì)石油的依賴。這個(gè)時(shí)候,氫動(dòng)力燃料電池的出現(xiàn),猶如再造了一艘諾亞方舟,讓人們從危機(jī)中看到無限希望,但是不成熟的技術(shù)和高昂的造價(jià)也只能讓一般家庭望而興嘆。
其實(shí)新能源汽車在如今就像很多明星一樣,看似風(fēng)光無限,但大多數(shù)匆匆而過,曇花一現(xiàn),無論是純電動(dòng)還是燃料電池,和老百姓還離得太遠(yuǎn),而最終具備實(shí)用價(jià)值,投入商業(yè)運(yùn)行的還是混合動(dòng)力技術(shù)。國內(nèi)甚至國際上在售的新能源汽車車型來看,混合動(dòng)力無疑是這三大主流技術(shù)中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值的。但是我們不能因此就斷定新能源汽車的未來只有混合動(dòng)力汽車,只能說新能源汽車領(lǐng)域的廝殺剛剛開始,究竟鹿死誰手,哪個(gè)技術(shù)能占領(lǐng)主導(dǎo),我們就能拭目以待。只有得到消費(fèi)者和市場的認(rèn)可,才能大行其道,“優(yōu)質(zhì)低價(jià)”是不二法門。